기내 조직배양묘의 생육에 가장 큰 영향을 미치는 주요 환경 요인으로 광, 온도, $CO_2$, 배지 등이 있다. 이중 광, 온도 및 $CO_2$ 가스는 기외로 부터 공급을 받거나 제어 할 수 있는 요인으로써 배양체의 생육에 있어 매우 중요하다. 배양 챔버내의 환경 제어는 용이하지만, 배양체에 직접적인 영향을 주는 용기내의 환경 계측은 용이하지 않다. 실제 배양체의 생육에 가장 큰 영향을 미치는 용기 내 환경과 배양 챔버의 환경은 큰 차이를 나타내기 때문에 조직배양용기내의 미기상 환경에 대한 분석은 필요하다. (중략)
미나리 묘를 대량으로 생산하는데 있어서 체세포배를 이용하는 방법이 매우 유리하다. 체세포배는 계절에 영향을 받지 않고 좁은 공간에서 한꺼번에 많은 량의 묘를 생산할 수 있다. 또한 생물반응기 등을 이용하여 대량 생산할 수 있으면 실생묘를 대체할 수 있을 것으로 생각된다. 배양기 내의 공기 환경의 영향은 삼각플라스크를 이용한 소규모 배양에서는 문제가 되지 않았지만 배양기가 커짐에 따라 공기 환경의 변화도 커져 체세포배의 발생과 발아에 영향을 미친다. 체세포배를 배양하는 기간은 배발생과 발아로 나누어, 세포에서 배가 발생하는 처음 2주 동안에는 밀폐 환경, 즉 환기가 거의 되지 않는 환경이 유리하지만 이후의 발아 동안에는 산소를 많이 요구한다. 삼각플라스크를 이용한 소규모 배양에서는 aluminum foil을 플라스크의 뚜껑으로 하여, 배지를 교체할 때를 제외하고는 배발생과 발아가 진행되는 전 배양 기간 동안 이를 유지한다. 배가 발생하는 초기 2주의 경우는 이 밀폐 환경이 발아를 촉진시킨다. 그러나 배가 발아하여 정상 식물체로 발달하는데는 유리하지 않다. 체세포배는 발아할 때 산소를 많이 필요로 하며 에틸렌이 많이 축적되면 발아율이 낮아지며, 적절한 공기 환경이 주어지면 체세포배 발아가 동조화되어 균일한 묘를 얻을 수 있고 수확시기도 예측할 수 있다. 본 실험에서는 배가 발아하는 기간 동안 플라스크 내의 공기 환경을 다르게 하기 위해 플라스크를 막는 뚜껑의 소재를 달리하여 배양한 후 발아율을 측정하였다. 또한 가장 효율적인 환기량을 구명하기 위하여 인위적으로 플라스크에 공기를 넣어 강제 환기시키는 실험을 수행하였다. 미나리 cell은 처음 8일까지는 생장을 하지 않다가 이후 급속히 생장을 시작하여 35일 정도까지는 생장을 하다가 다시 생장이 둔화되었다. 밀폐시킨 삼각플라스크에서 자라는 Cell은 상태도 좋지 않고 전반적인 증식량도 적었다. Cell은 환기정도에 민감한 것으로 판단되며 삼각플라스크에서 약 35일 정도의 생장 주기를 가지는 것으로 사료된다. 배양 3주까지는 플라스틱 뚜껑으로 밀폐시킨 bottle에서 가장 많은 체세포배를 얻었다. Air filter를 달아 2일 마다 신선한 공기를 넣어 주었을 때는 배의 발달이 많이 늦어져 배양 3주째에 다른 처리보다 배의 수가 훨씬 적었다. 체세포배가 발달하는 동안에는 산소를 많이 요구하지 않으나 성숙하는 동안에는 산소를 많이 요구하는 것으로 생각된다.
양액재배에서 고려해야할 문제는 근권의 환경관리인데, 그 중에서도 가장 중요한 문제는 배양액의 관리이다. 배양액의 관리는 재배환경 및 작물의 생육단계에 따라서 달리해야 하는데, 현재 농가에서의 배양액관리는 재배경험이 일천한데다 사용하는 배양액에 따른 생장과 발육반응에 대한 결과가 미흡하다. 이런 측면에서 토마토의 분무경재배시 일반적으로 가장 많이 사용하는 배양액조성들이 방울토마토의 생장과 과실생장에 미치는 작용을 살펴보고, 방울토마토 양액재배시 성공적인 배양액관리를 위한 기초자료로 활용하고자 본 실험을 수행하였다. (중략)
오이의 양액재배는 초기에 암면을 중심으로 한 배지경에서 최근 펄라이트를 주 배지로 한 배지경의 면적이 급속히 증가하고 있다. 이들 고형배지를 이용한 양액재배에 사용한 배양액은 크게 2종류로 구분할 수 있다. 하나는 일렬의 야먀자끼씨의 오이 배양액으로 이 배양액은 담액수경하에서 개발된 배양액으로 순수 수경재배에 적합하다고 할 수 있다. 다른 하나는 네델란드 온실작물연구소(PBG)의 오이배지경용 배양액이라 할수 있다. (중략)
이 연구는 HPV 16 E6/E7 도입 불멸화 구강상피세포의 배양 미세환경과 세포 분화간의 관계를 분석하였다. 배양환경을 변화시켜서 IHOK-EF 세포와 IHOK-EFKGM 세포를 얻었고, 이들 세포의 특성변화를 세포증식분석, 면역형광분석 및 마이크로어레이와 실시간 정량 PCR분석으로 알아보았다. IHOK-EF 세포는 상피세포의 특성을 상실하고 간엽세포의 특성을 획득하였고, 마이크로어레이 분석결과, 분화억제 유전자인 ID2, IL6, TWIST1이 과발현 되었다. 이러한 변화는 초기의 배양환경으로 회복되었을 때, 특별히, ID2와 IL6에서 유전자발현의 복귀를 나타내면서 세포의 특성이 부분적으로 회복되었다. 이 연구는 세포의 특성을 결정하는 연구에서 배양 미세환경의 변화에 따른 세포의 생존을 위한 적응양상을 이해하는데 공헌할 것이며, 향후, 암세포의 미세환경변화에 따른 생존연구에 적용하여 질병에 대한 치료적 접근을 가능하게 할 것이다.
양액재배시 배양액의 pH는 중요한 재배인자이며, 이는 용수의 성질에 따라 큰 영향을 받는다. 용수로는 지하수를 많이 사용하나, 수돗물을 사용하는 경우도 흔히 있다. 수돗물은 pH가 7.5 정도로, pH가 낮은 용수를 사용할 경우와 같은 조성의 배양액을 조제하면 배양액의 pH가 높아 생육에 나쁜 영향을 끼친다. 따라서, 용수의 성질에 따라 배양액의 조성을 달리하여 pH를 적정수준으로 유지하는 것이 중요하다. (중략)
순환식 수경재배에서 배양액의 조성이나 농도를 정해놓고 일정기간 공급하면 배양액의 pH와 EC의 변화가 생긴다. 보통 배양액의 공급은 재배개시시에 다량 공급하고 그 이후에는 부족한 양만큼을 공급하게 되는데, 시작배양액과 추가배양액의 조성은 같아도 이온의 총량은 다르다. 때문에 재배기간중에 pH의 변화양상이 다르게 나타나는 것이다. 이러한 현상을 피하기 위하여 이온의 총량을 기초로 하여 추가배양액의 이온조성을 조정하여 공급하므로써 배양액의 pH를 안정하게 유지할 수 있을 것으로 추측한다. (중략)
Pteris cretica 'Wilsonii'의 대량생산에 적합한 배양환경을 구명하기 위하여 연구를 수행하였다. 포자는 7주 안에 모두 발아하였다. Knop과 Hyponex배지에서 전엽체 증식이 왕성하였지만, 전엽체의 생육에는 Hyponex 배지가 더 유용하였다. MS배지에서는 전엽체가 괴사하였으며, 질소급원과 sucrose의 농도를 조절한 경우에도 sucrose 무첨가구를 제외한 모든 첨가구에서 전엽체가 괴사하였다. Sucrose 1%와 agar 0.6%를 첨가한 Hyponex배지가 전엽체의 증식과 생육에 가장 적합한 것으로 나타났다. 접종방법을 달리한 결과, Hyponex배지에서는 다져서 접종하는 전엽체의 증식 및 생육에 효과적이었지만, MS배지에서는 전엽체의 군집을 4등 분하여 접종한 처리구에서 전엽체의 증식 및 생육이 우수하였다. 고체배지에서 배양하는 것이 액체배지에서 배양하는 것보다 효과적이었다. 액체배양은 전엽체의 괴사를 유도하였다. 액체진탕배양한 전엽체는 생육은 우수하였으나 고체배양한 전엽체에 비하여 증식이 억제되었다.
수경재배시 배양액의 온도는 작물의 생육과 품질에 중요한 영향을 미치는 요인이므로 겨울철 양액재배시 적절한 배양액의 온도구명은 매우 중요하다. 일반적으로 파(Allium fistulosum)는 내한성이 강한 작물로 알려져 있으나, 겨울철 양액재배시 13, 18, 23$^{\circ}C$ 배양액 온도처리가 파의 생육 및 품질에 미치는 영향을 알아보고자 본 실험을 수행하였다. (중략)
매립지 차수층에는 다짐점토층이 사용되고 있지만 건조/수축, 동결/융해 등의 환경적인 영향에 대한 내구성을 향상시키기 위한 기능성 복합차수층에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 원지반토양에 고화재를 첨가한 BLT층과 벤토나이트와 미생물 배양액을 첨가한 BLM 층으로 구성된 복합차수층의 차수기능과 BLM층에서 미생물 배양액 첨가에 따른 Bio-barrier 기능을 평가하였다. 원지반토양에 고화재와 벤토나이트를 각각 8, 10%(w/w)를 첨가하였r고, 미생물 배양액은 1%(v/w)을 첨가하였다. 실험결과 원지반토양은 SC계열의 토양으로 분류되었고, BLT, BLM 차수층의 8% 혼합비율에서도 1$\times$$10^{-7}$cm/sec 보다 낮은 투수계수를 나타내었다. BLM 층에 첨가된 미생물 배양액에 의한 Bio-barrier 기능 실험결과 미생물 배양액 첨가에 의하여 침출수에 대한 내구성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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